基于低共熔溶剂硫酸化改性的纤维素纳米纤丝的制备及性能分析

作者：李伟栋; 和铭^*; 陈嘉川; 张治国; 杨桂花^*

来源：中国造纸, 2021, 40(11): 1-8.

• 低共熔溶剂
• 纤维素纳米纤丝
• 硫酸化改性
• 润胀

本研究以漂白杨木化学浆为原料,采用氨基磺酸与甘油基低共熔溶剂(DES)结合超微粉碎处理制备硫酸化纤维素纳米纤丝(CNF)。探讨了预处理时间(1.0、1.5 h)、氨基磺酸与纤维素的摩尔比(20∶1、15∶1、10∶1)对纸浆纤维质量和CNF性能的影响。利用纤维质量分析仪、元素分析仪和傅里叶变换红外光谱仪对DES预处理前后的纸浆纤维结构进行了分析表征。结果表明,与未经过DES预处理的纸浆相比,经过DES预处理后纸浆纤维长度显著降低,最多降低72.67%,而纸浆纤维直径有所增加,最大增加26.82%。随着预处理时间的延长和氨基磺酸用量的增加,纸浆纤维长度降低,纸浆纤维的直径增大,纸浆纤维的硫含量增加,取代度(DS)提高至0.17。使用粒度分析仪、原子力显微镜、Zeta电位检测仪、X射线衍射仪和多重光散射分析仪对制备的CNF进行分析显示,DES预处理后,CNF的平均粒径减小,平均粒径最小为40.02 nm,CNF胶体的Zeta电位在-43.50～-18.80 mV之间,结晶度降低,最低为58.51%,CNF悬浮液的稳定性提高。

• 单位
  齐鲁工业大学